李 黎 ，程 琦

（1.武漢市勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院, 湖北 武漢 430022）

1 RIA技術(shù)

1.1 RIA技術(shù)簡(jiǎn)介

RIA，即富因特網(wǎng)應(yīng)用程序，是一種類似于傳統(tǒng)桌面應(yīng)用軟件的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。它通常需要在客戶端瀏覽器中安裝Silverlight、Flash Player等，從而將傳統(tǒng)Web應(yīng)用中很多在服務(wù)器端執(zhí)行的操作分散到客戶端，既減輕了服務(wù)器的壓力，又充分利用了客戶端的運(yùn)算能力，提高了客戶端的展現(xiàn)、交互和處理能力[1,2]。近年來，RIA技術(shù)發(fā)展迅猛，其中98%的計(jì)算機(jī)都安裝了Flash；HTML5強(qiáng)調(diào)網(wǎng)頁的表現(xiàn)力；Silverlight兼具高性能和高生產(chǎn)力。

1.2 RIA主要技術(shù)特點(diǎn)

鑒于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的特點(diǎn)，“用戶體驗(yàn)”已經(jīng)成為軟件優(yōu)劣的首要衡量標(biāo)準(zhǔn)，這也是RIA最主要的特點(diǎn)。此外，與傳統(tǒng)Web應(yīng)用相比，RIA還有如下特點(diǎn)[2,3]：

1）表現(xiàn)手段更豐富。RIA能在標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器的網(wǎng)頁中實(shí)現(xiàn)內(nèi)涵更豐富的拖拽、滑塊等交互功能，而且這些功能無需與服務(wù)器端交互數(shù)據(jù)，完全在客戶端進(jìn)行運(yùn)算。

2）負(fù)載調(diào)度更平衡。RIA使得客戶端和服務(wù)器端對(duì)資源的需求更加平衡，避免服務(wù)器像傳統(tǒng)網(wǎng)頁應(yīng)用那樣一直高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，提升了服務(wù)器的響應(yīng)數(shù)量和效率。

3）異步通信更快速。RIA可預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)需求情況，先于用戶請(qǐng)求從服務(wù)器端預(yù)取數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)，從而提升響應(yīng)后續(xù)請(qǐng)求的速度，使得用戶無需等待成為可能。

4）網(wǎng)絡(luò)利用更高效。RIA比標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)頁瀏覽器更智能。由于每次交互所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量變少了，從而總負(fù)載也減輕了，每個(gè)請(qǐng)求和響應(yīng)的速度都有所提升。

5）應(yīng)用頁面更標(biāo)準(zhǔn)。RIA在不同的操作系統(tǒng)、瀏覽器所呈現(xiàn)出來的內(nèi)容是標(biāo)準(zhǔn)化的，幾乎沒有差別，避免了開發(fā)人員為應(yīng)用的兼容花費(fèi)額外精力。

1.3 Silverlight DeepZoom技術(shù)

Silverlight是來自微軟的RIA插件，用于在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)與其他應(yīng)用的互動(dòng)。Silverlight中的DeepZoom技術(shù)，為用戶帶來令人嘆為觀止的圖片細(xì)節(jié)。DeepZoom技術(shù)幫助用戶整理、瀏覽和展示超高解析度的照片，且不需要過多的等待。DeepZoom的“縮放（zoomn）”功能可完美展示圖片細(xì)節(jié)[4]。由于DeepZoom只抓取需要的信息，網(wǎng)頁加載速度很快。這個(gè)特性對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上的地圖應(yīng)用程序尤其有意義。

1.4 ArcGIS API For Silverlight

由于DeepZoom技術(shù)與ArcGIS的Cache技術(shù)不謀而合，ESRI公司充分利用微軟.net的優(yōu)勢(shì)，基于Silverlight推出了ArcGIS API for Silverlight，不僅應(yīng)用開發(fā)簡(jiǎn)單快捷，而且支持地圖縮放、平移等具有連續(xù)性操作的彈簧動(dòng)畫；支持將任何界面元素（控件）作為地圖要素，隨地圖縮放；地圖符號(hào)支持多種動(dòng)畫效果，地圖更生動(dòng)；支持要素按簇顯示，提高顯示性能和效果；支持在客戶端直接生成熱點(diǎn)圖；支持將多媒體元素作為地圖要素的符號(hào)[5]。開發(fā)人員可通過ArcGIS Rest API從ArcGIS服務(wù)器在線獲取詳細(xì)地圖、地理信息應(yīng)用服務(wù)等，充分利用各種現(xiàn)有資源，快速地開發(fā)自身的應(yīng)用程序。

2 數(shù)字地圖檔案內(nèi)容

按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)字地圖檔案、索引數(shù)據(jù)(行政境界、道路、地名)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)等進(jìn)行集成建庫，建立數(shù)字地圖信息資源中心，主要包括：

1）空間基準(zhǔn)檔案，主要包括各個(gè)等級(jí)的三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)和城市GPS三維控制網(wǎng)，以及城市似大地水準(zhǔn)精化所形成的數(shù)據(jù)庫檔案。

2）數(shù)字線劃圖檔案是應(yīng)用最為廣泛的數(shù)字地圖檔案，也是城市測(cè)繪單位進(jìn)行采集、加工、整理、建庫和分發(fā)的主要對(duì)象。城市一般是以現(xiàn)勢(shì)性較強(qiáng)的1∶500、1∶1 000或1∶2 000為基本比例尺，此外也可能包含1∶5 000～1∶100 000等系列比例尺。

3）數(shù)字正射影像圖檔案。城市一般是以現(xiàn)勢(shì)性較強(qiáng)的1∶500、1∶1 000或1∶2 000為基本比例尺，還包括1∶5 000～1∶25 000等比例尺。

4）數(shù)字高程模型檔案由地面規(guī)則格網(wǎng)點(diǎn)、特征點(diǎn)數(shù)據(jù)及邊界線數(shù)據(jù)組成。對(duì)于不規(guī)則三角網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過插值處理生成規(guī)則的格網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)。

5）全景（街景）地圖檔案數(shù)據(jù)，是具有街道實(shí)景或小區(qū)實(shí)景的數(shù)字地圖。

6）城市三維模型檔案，主要包括現(xiàn)狀三維模型、規(guī)劃項(xiàng)目三維模型、城市設(shè)計(jì)三維模型、管線模型等。城市三維模型數(shù)據(jù)通過事先確定的規(guī)則與二維數(shù)據(jù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

7）城市地下管線檔案，主要包括與城市居民生活密切關(guān)系的給水、排水、通信、電力、燃?xì)?、熱力、工業(yè)管道、地下人防和專用管道等形成的數(shù)字地圖檔案。

8）城市測(cè)繪工程檔案，主要包括規(guī)劃報(bào)建測(cè)繪工程檔案、規(guī)劃竣工驗(yàn)收測(cè)繪檔案、紅線測(cè)放檔案、地籍測(cè)量檔案、勘界測(cè)量檔案和地下管線探測(cè)檔案等。

9）索引數(shù)據(jù)庫，主要包括行政區(qū)劃、道路、地名等支持?jǐn)?shù)據(jù)庫。

10）專題數(shù)據(jù)庫，包括城市建筑物、土地利用、綠地資源和用地功能分區(qū)等。

3 基于RIA的數(shù)字地圖閱覽室功能開發(fā)

3.1 多源、多時(shí)序地圖集成調(diào)度[6]

集成調(diào)度方法必須同時(shí)滿足可視化、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析及打印等要求，其優(yōu)劣直接影響地圖檔案的使用。針對(duì)數(shù)字地圖檔案類型多樣、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，將集成調(diào)度分為：

1）圖的集成調(diào)度，主要是采用網(wǎng)片地圖服務(wù)方式。瓦片地圖是指將來自不同數(shù)據(jù)源的地圖進(jìn)行柵格化處理且緩存在本地。圖的集成調(diào)度方法分為單一圖種切換顯示、不同圖種分窗顯示和不同時(shí)序地圖過渡顯示。

2）庫的集成調(diào)度。采用矢量圖層方式進(jìn)行庫的集成調(diào)度，所有的地理要素均以矢量要素的形式返回客戶端，因此能在滿足查詢、統(tǒng)計(jì)的同時(shí)，將地理要素符號(hào)化顯示。

3）圖庫匹配聯(lián)動(dòng)?！皥D”與“庫”均以圖層服務(wù)的方式進(jìn)行發(fā)布，實(shí)現(xiàn)圖庫匹配聯(lián)動(dòng)。服務(wù)器存儲(chǔ)著資源，管理服務(wù)，保證所訪問的資源完全一致，訪問結(jié)果以圖片或文字的形式返回，如圖1所示。

圖1 圖庫集成調(diào)度圖

3.2 地理要素聚合

顯示某一區(qū)域內(nèi)點(diǎn)位信息通常的做法是：先在后臺(tái)處理、疊加，再?gòu)姆?wù)端返回圖片顯示。由于要素疊加，無法反映實(shí)際數(shù)量，導(dǎo)致顯示效果不直觀，且不能進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢。鑒于此，對(duì)于需要展現(xiàn)大量要素時(shí)，使用ClusterFeatures特性將相鄰距離范圍以內(nèi)的要素進(jìn)行聚合顯示，用簡(jiǎn)單的數(shù)字來表示聚合要素的個(gè)數(shù)，極大地提升了顯示效果。

3.3 檔案查詢與借閱[7]

針對(duì)數(shù)字地圖檔案的應(yīng)用需求，模擬數(shù)字地圖檔案現(xiàn)有手工服務(wù)的過程，采用嚴(yán)格的身份認(rèn)證和權(quán)限控制，基于ArcGIS Silverlight API開發(fā)更便捷、更高效的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺(tái)，集成通用的GIS功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字地圖檔案的瀏覽、查詢，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字地圖檔案借閱、下載、分發(fā)、利用等自助服務(wù)，實(shí)現(xiàn)檔案利用的綜合統(tǒng)計(jì)、分析，提高電子檔案的利用效率和服務(wù)水平，如圖2和圖3所示。

圖2 檔案查詢示意圖

圖3 檔案借閱示意圖

3.4 專題地圖檔案疊加

1）已建庫地圖檔案疊加。將已經(jīng)按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建庫的數(shù)字地圖檔案作為一個(gè)子庫在界面中顯示。如需疊加相應(yīng)的專題信息，直接點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕即可顯現(xiàn)專題數(shù)據(jù)與地圖底圖。地圖中將按照不同顏色疊加相應(yīng)的數(shù)據(jù)，鼠標(biāo)懸停在數(shù)據(jù)范圍上可顯示各類數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息，如圖4所示。

圖4 專題信息疊加示意圖

2）DWG圖形疊加。如需將DWG格式的地圖數(shù)據(jù)疊加，傳統(tǒng)的WebGIS很難實(shí)現(xiàn)此功能，但是采用動(dòng)態(tài)創(chuàng)建地圖服務(wù)的方式則可以實(shí)現(xiàn)。首先由客戶端上傳數(shù)據(jù)文件或直接在地圖上繪制，再由服務(wù)器創(chuàng)建并發(fā)布地圖服務(wù)，最后客戶端加載地圖服務(wù)。

3.5 歷史圖查看

用戶可以通過查看歷史圖，對(duì)比發(fā)現(xiàn)地圖上發(fā)生變化的地方，獲取其變化趨勢(shì)。

1）古舊地圖檔案查詢。武漢市對(duì)歷年來收集的古舊地圖檔案進(jìn)行掃描和建庫，并在網(wǎng)上進(jìn)行了發(fā)布。用戶可根據(jù)圖名、年代、收藏單位和出版單位進(jìn)行查詢?yōu)g覽，如圖5所示。

圖5 古舊地圖查詢截圖

2）各年代地形圖檔案查詢。武漢市現(xiàn)有自1929年以來各年代各種比例尺的地形圖，這些圖不僅進(jìn)行了掃描，而且與現(xiàn)勢(shì)地形圖進(jìn)行了坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一。這些檔案主要包括1960年、1970年、1980年、1990年代以及自2000年開始每年一版的地形圖，還包括2007年以來每年一版的正射影像圖，如圖6所示。

圖6 各年代地形圖檔案查詢示意圖

4 結(jié) 語

以滿足用戶需求為導(dǎo)向，以工作流程為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)為支撐，以提高效率為目的，基于RIA研發(fā)數(shù)字地圖檔案閱覽室軟件，實(shí)現(xiàn)了：

1）建立數(shù)字地圖檔案信息資源庫，不僅集成了測(cè)繪地理信息工程檔案等多種檔案信息資源，而且將線劃地圖、影像地圖、全景地圖、三維地圖、地名地址等現(xiàn)勢(shì)基礎(chǔ)地理信息和古舊地圖檔案、各時(shí)期的各種比例尺的歷史測(cè)繪成果圖紙進(jìn)行了完美的融合。

2）建立數(shù)字地圖檔案信息展示廳，基于RIA集成展示數(shù)字地圖檔案，實(shí)現(xiàn)多源、多時(shí)序地圖的調(diào)度和匹配聯(lián)動(dòng)，并通過跨庫檢索實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速準(zhǔn)確查詢，以簡(jiǎn)潔明了的方式展現(xiàn)地圖檔案。

3）實(shí)現(xiàn)數(shù)字地圖檔案的授權(quán)分發(fā)，按照用戶的實(shí)際需求，以規(guī)范的流程和簡(jiǎn)單的方式，在符合國(guó)家安全要求的前提下，開展數(shù)字地圖檔案的借閱、分發(fā)、下載、統(tǒng)計(jì)等服務(wù)。

[1]李黎.數(shù)字地圖檔案館建設(shè)設(shè)想[J].武漢檔案，2010(1)：15-17

[2]邱子安.RIA[EB/OL]. http://baike.baidu.com/history/id=19142828，2011-4-2

[3]孫豐壘.基于RIA的WebGIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].測(cè)繪，2012(6)：255-259

[4]gjw198276.DeepZoom[EB/OL]. http://baike.baidu.com/history/id=19455330，2011-4-15

[5]kuihua1985. ArcGIS API For Silverlight [EB/OL]. http://baike.baidu.com/history/id=27953613，2012-2-8

[6]黃雁.多源空間信息服務(wù)集成方法研究[J].城市勘測(cè)，2011(4)：50-53

[7]李黎.基于WebGIS的測(cè)繪檔案查詢與分發(fā)[J].地理空間信息，2011，9(2)：13-15，80